Адаптивные чипы с переконфигурируемыми электронными схемами становятся ближе к действительности

Переконфигурируемый чип


Область адаптивной и переконфигурируемой электроники является предметом повышенного интереса, как со стороны исследователей, так и со стороны производителей электроники из-за ее чрезвычайно широких возможностей. Представьте себе единственный чип, способный выполнять задачи, решаемые обычно при помощи отдельных чипов, имеющих различные электронные схемы. В случае необходимости такой чип может стать обработчиком аудиоинформации, а в следующий момент его схема может быть переориентирована на обработку изображений. И такой подход позволит еще больше миниатюризировать различные электронные устройства, существенно снизить количество потребляемой ими дефицитной энергии из аккумуляторных батарей.

Кроме универсализма чипов такой подход позволит создавать чипы, обладающие высочайшим уровнем надежности. Даже в случае выхода из строя некоторых компонентов схема чипа может быть перестроена таким образом, что он сможет продолжать функционировать, используя неповрежденные компоненты, пусть и с некоторой потерей производительности. "Это является крайне эффективным методом поддержания устройств в работоспособном состоянии, особенно когда эти устройства находятся в труднодоступных местах, к примеру, в глубинах космоса" - рассказывает Лео Макджилли (Leo McGilly), исследователь из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL).

Основой такой многообещающей технологии являются так называемые сегнетоэлектрические материалы, в которых, за счет их некоторых свойств, можно создавать токопроводящие и диэлектрические области. Эти токопроводящие области получаются при воздействии на материал электрическим полем с особыми параметрами, при этом, некоторые атомы кристаллической решетки материала меняют свое местоположение, что приводит к кардинальному изменению электрических свойств материала. Используя современные технологии можно создать на поверхности сегнетоэлектрического материала токопроводящие "тропы", шириной в несколько атомов. Единственная и главная проблема заключается в том, что до последнего времени не было технологий точного управления формированием и положением токопроводящих участков материала.

Отсутствующий метод управления токопроводящими участками как раз и был разработан учеными из EPFL. Основой этого метода является многослойная структура материала, который состоит из платиновых слоев по краям и слоя сегнетоэлектрического материала внутри "бутерброда".

"Воздействуя электрическими полями на локальные участки сегнетоэлектрического материала, мы создаем токопроводящие "тропы" в любом месте. Кроме этого, мы можем динамически их перемещать и разрушить, используя отрицательное электрическое поле" - рассказывает Мак Джилли, - "При этом, нам пришлось использовать проводники с низкой электрической проводимостью, что позволило управлять положением токопроводящих участков с высокой точностью. Если бы мы использовали материал с высокой проводимостью, то электрические заряды распространялись бы по материалу очень быстро и токопроводящие области формировались бы в хаотическом порядке".

В настоящее время исследователи уже провели ряд экспериментов, подтверждающий работоспособность разрабатываемой ими технологии. Следующим шагом станет создание первого опытного образца переконфигурируемого чипа, которому пророчится большое будущее. "То, что мы получим возможность создавать токопроводящие участки там, где нам необходимо, позволит нам имитировать процессы, происходящие в мозге, процессы создания новых синапсов, соединяющих нервные клетки" - рассказывает Мак Джилли, - "Такая возможность станет основой функций познания и самообучения, которыми, безусловно, должны обладать электронный мозг будущего и системы искусственного интеллекта".




Ключевые слова:
Электронное, Устройство, Схема, Чип, Переконфигурируемый, Сегнетоэлектрический, Материал, Электрическое, Поле

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Сложный материал с изменяемыми свойствами может стать основой для многофунк ...
  • Ученые научились создавать графитовые электрические схемы из обычной бумаги
  • Новый тип флэш-памяти на основе компонентов одноатомной толщины демонстриру ...
  • Использование углеродных нанотрубок позволило сделать упругие растягивающие ...
  • Молибденит - один из кандидатов на замену кремния в электронике будущего.




  • 31 января 2015 10:06
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3873
    ИМХО, схема "переконфигурирования" чипа будет сложней схемы самого чипа. А стоит-ли овчинка выделки?


    --------------------
        
    31 января 2015 17:17
    #2 Написал: CodeX

    Публикаций: 0
    Комментариев: 120
    2 FomaNeverujuwij:
    Представь, как туго придется индусам в мелкософте! Зарпограммировать логику, исходя из ее же собственных возможностей логики, и при этом объяснить юзерам, что отныне все баги, вы, как генерируете сами, так и исправляете))) Это круто в плане нейросетей. Глядишь, SkyNet не за горами. Но простое домашнее решение с такой вот, адаптацией логики, буквально прожженной на кристалле самостоятельно... ну не знаю...
    P.S. Windows 12!!! или 13, создай сам свою виндовс! отныне винда на компе будет тупить ровно настолько, насколько вы сами ей это позволите! Если раньше можно было похерить софт, то теперь можно будет без прошивок и ковыряния в bios похерить железо. И драйвера будут весить не по 100 метров, а целая, MSDN-подраздел библиотека.
        
    31 января 2015 22:33
    #3 Написал: ARMINS

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Стоит. Ведь эта технология будет использоватся узкопрофильно. Как сказано,например,в глубинах космоса. Представим ситуацию. Апарат "Новые горизонты" после Плутона полетел дальше,и по пути увидел планету Нибиру. На оставшееся топливо с Земли курс подкоректировали. Весь мир в ожидании увидеть Нибиру. И на самом подлёте связь с апаратом обрывается. В последнем сообщении апарат сообщил,что отказал подогрев электроники. И всё,капут. А была бы у апарата эта технология,то всё было бы пучком. И разве не стоило бы оно того? Такой пример очень груб и глуп. Но я хотел донести суть логики
        
    31 января 2015 22:45
    #4 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3873
    Цитата: ARMINS
    апарат сообщил,что отказал подогрев электроники. И всё,капут. А была бы у апарата эта технология


    Угу, как же. Продолжу с Вашего позволения - "Умный чип бортового компьютера, "осознав" сложившуюся ситуацию, перестроил свои внутренние цепи, устроив короткое замыкание основного источника питания, и, раскалившись докрасна, обогрел всю остальную электронику".

    Цитата: CodeX
    можно будет без прошивок и ковыряния в bios похерить железо


    Ну, это можно и сейчас сделать сотней разных методов "без прошивок и ковыряния в bios"


    --------------------
        
    1 февраля 2015 09:48
    #5 Написал: ARMINS

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Перестроив внутренние цепи электронику не замкнёт. Так как эти цепи шириной в несколько атомов. Как в теории так и на практике коротнуть конечно же может. Но если руководствоватся данной логикой,то в мире не существовало бы противопожарных систем. Не дай бой коротнёт,и зальёт водой всю технику в офисе. Данную технолию перестройки цепей будут внедрять не тупые люди. Там всё тестироваться и моделироватся любая ситуация будет
        
    1 февраля 2015 21:08
    #6 Написал: elton

    Публикаций: 0
    Комментариев: 148
    Эта технология что-то типа FPGA 2.0 ?
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.